Exp. 3
Fase 15 Alimentação dos filtros com água do lago Paranoá e monitoramento da água filtrada 4
5.1.1 – Características da água do lago Paranoá
Durante a 1ª Etapa Experimental, a água coletada diariamente no lago Paranoá, sem adição de células de Cylindrospermopsis raciborskii ou saxitoxinas extracelulares, apresentou as características resumidas nas Tabelas 5.2, 5.3 e 5.4, referentes, respectivamente, aos períodos dos Experimentos 1, 2 e 3. Vale ressaltar, que nas fases de amadurecimento e monitoramento a água do lago Paranoá alimentava diretamente os filtros lentos, nas demais fases a água do lago Paranoá era utilizada como água base para inoculação de células de C.
raciborskii ou saxitoxinas extracelulares (dissolvidas).
Como pode ser observado nas Tabelas 5.2 a 5.4, a água do lago Paranoá apresentou, durante o período de realização dos experimentos, valores baixos de turbidez compreendidos em uma faixa de 1,2 a 7,4 UT. Os teores de clorofila-a variaram
nos valores de concentrações de clorofila, indicativo da biomassa de algas, é uma característica desse lago, e é influenciada pela dinâmica do lago.
Tabela 5.2 – Características da água do lago Paranoá durante o Experimento 1 (sem células de C. raciborskii ou saxitoxinas extracelulares)
Parâmetro Faixa de variação Média Desvio Padrão CVp*
Turbidez (UT) 1,2 – 7,4 3,3 1,6 0,494 Clorofila-a (µg/L) 4,6 – 25,7 13,1 5,5 0,418 Coliformes totais (NMP/100mL) 43,8 - >2419,6 - - - E. coli (NMP/100mL) 1,0 – >2419,6 165,8 433 2,608 pH 7,1 - 7,7 7,3 0,2 0,023 Alcalinidade (mg CaCO3/L) 19 – 23 21,1 1,1 0,051
*Coeficiente de Variação de Pearson (razão entre o desvio-padrão e a média)
Tabela 5.3 – Características da água do lago Paranoá durante o Experimento 2 (sem células de C. raciborskii ou saxitoxinas extracelulares).
Parâmetro Faixa de variação Média Desvio Padrão CVp*
Turbidez (UT) 1,5 – 6,3 4,3 1,4 0,333 Clorofila-a (µg/L) 7,5 – 40,5 17,4 10,8 0,621 Coliformes totais (NMP/100mL) 185,0 - >2419,6 - - - E. coli (NMP/100mL) 1,0 - 410,6 93,8 127 1,354 pH 6,4 – 7,3 6,8 0,3 0,042 Alcalinidade (mg CaCO3/L) 17 – 21 18,4 1,3 0,071
*Coeficiente de Variação de Pearson (razão entre o desvio-padrão e a média)
A partir dos dados das Tabelas 5.2, 5.3 e 5.4, nota-se que os valores de coliformes totais e
E. coli na água bruta foram bastantes variáveis, variação refletida pelos altos valores dos desvios-padrão no caso da E. coli. O coeficiente de variação de Pearson confirma melhor essa dispersão, pois quanto menor seu valor, mais homogêneo é o conjunto de dados. Essa grande variação dos valores de coliformes totais e E. coli pode ser atribuído à, principalmente, dois fatores: 1) a ocorrência de chuvas em certos dias durante o período
dessa Etapa Experimental, justificando as variações, e 2) pelo fato de que o ponto de coleta da água bruta encontra-se nas proximidades de uma estação de tratamento de esgoto.
Tabela 5.4 – Características da água do lago Paranoá durante o Experimento 3 (sem células de C. raciborskii ou saxitoxinas extracelulares).
Parâmetro Faixa de variação Média Desvio Padrão CVp*
Turbidez (UT) 1,2 – 7,3 3,9 1,4 0,370 Clorofila-a (µg/L) 2,5 – 16,9 7,9 3,2 0,399 Coliformes totais (NMP/100mL) 365,4 - >2419,6 - - - E. coli (NMP/100mL) <1 – 1119,9 265,8 544,9 2,050 pH 6,3 – 6,8 6,5 0,1 0,021 Alcalinidade (mg CaCO3/L) 16 – 20 17,2 0,9 0,054
*Coeficiente de Variação de Pearson (razão entre o desvio-padrão e a média)
Em função desses fatores, algumas quantificações de coliformes totais ficaram prejudicadas e excederam o limite de quantificações da técnica Colilert, portanto puderam apenas indicar que as concentrações de coliformes totais eram superiores a 2419NMP/100mL. Por essa razão, não foram calculados os valores médios, desvio padrão e coeficiente de variação de Pearson para esse parâmetro.
Os valores de pH observados (6,3 - 7,7) encontram-se em faixa próxima da neutralidade permitindo um bom equilíbrio do ecossistema nos filtros lentos. Quanto à alcalinidade da água do lago Paranoá, verifica-se que os valores são relativamente baixos, variando de 16 a 23 mg CaCO3/L, porém dentro da faixa usual das água superficiais da região do Distrito Federal.
Os itens a seguir contemplam os resultados das análises realizadas da água afluente e efluente (filtrada) dos filtros lentos. É importante ressaltar que a coleta de amostras da água afluente e efluente dos filtros levou em consideração o tempo de detenção no interior dos filtros, como já mencionado no Capítulo 4, item 4.3.3.
5.1.2 – Turbidez
A turbidez é um parâmetro comumente usado na verificação da eficiência da filtração lenta, e fornece, juntamente com as análises bacteriológicas, informações sobre o grau de maturidade do filtro. Além disso, no caso do presente trabalho, pode fornecer informações sobre a quantidade de material particulado na amostra, e dessa forma pode auxiliar na interpretação sobre a concentração de células de C. raciborskii.
Os resultados de turbidez obtidos durante os Experimentos 1, 2 e 3 são apresentados nas Figuras 5.1, 5.2 e 5.3, respectivamente. As diferentes fases experimentais estão destacadas na parte superior de cada Figura.
0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Tempo de operação (dia)
T u rb id e z ( U T ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 1 2 3 4 Fase 5 6
Fase 1- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 2, 4, 6 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 1x105, 1x106 e 5x106 céls./mL, respectivamente. Fases 3 e 5 - M o nito ramento (água lago P arano á)
Figura 5.1 – Turbidez da água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 1
A Tabela 5.5 apresenta os valores médios de turbidez da água afluente e efluente os filtros lentos bem como a remoção de turbidez durante os Experimentos 1, 2 e 3 ao longo de cada fase experimental.
Inicialmente, analisando-se as Figuras 5.1, 5.2 e 5.3, pode-se verificar que os momentos em que a turbidez na água afluente aos filtros foi mais elevada, correspondem às fases em que houve adição de células de C. raciborskii à água proveniente do lago Paranoá com valores médios de turbidez em torno de 7,4UT; 21UT; 94UT, 103UT e 12,6UT,
correspondentes, respectivamente, às Fases 2, 4, 6, 9 e 12. Pode-se constatar também, como esperado, que quanto maior a concentração de células adicionada à água do lago Paranoá maior o valor da turbidez. Esse comportamento de aumento de turbidez na água afluente não foi observado ao longo da Fase 14, pois a água bruta continha apenas saxitoxinas na fração extracelular.
0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Tempo de operação (dia)
T u rb id e z ( U T ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 8 9 10
Fase 8 - A madurecimento (água lago P arano á). Fase 9 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 6x106 céls./mL. Fase 10 - M o nito ramento (água lago P arano á)
Figura 5.2 - Turbidez da água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 2
0,1 1,0 10,0 100,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tempo de operação (dia)
T u rb id e z ( U T ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 11 12 13 14 15
Fase 11- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 12 e 14 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de 5x105 céls./mL e 3µg/L de saxitoxinas, respectivamente. Fases 13 e 15 - M onitoramento (água lago P aranoá)
Figura 5.3 - Turbidez da água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 3
Tabela 5.5 – Valor médio de turbidez da água afluente e efluente dos filtros lentos e remoção de turbidez durante os Experimentos 1, 2 e 3.
Turbidez (UT) Remoção (%)
Exp Fase
AB FLA-1 FLA-2 FLA-1 FLA-2
1. Amadurecimento 2,3 0,48 0,41 79,2 82,2 2. Inoculação 1x105 céls./mL 7,4 0,21 0,24 97,2 96,7 3. Monitoramento 2,8 0,24 0,25 91,5 91,1 4. Inoculação 1x106 céls./mL 21 0,29 0,31 98,6 98,5 5. Monitoramento 4,9 0,26 0,27 94,5 94,4 6. Inoculação 5x106 céls./mL 94 0,60 1,06 99,4 98,9 1 7. Monitoramento - - - - - 8. Amadurecimento 5,0 0,33 0,32 93,4 93,5 9. Inoculação 6x106 céls./mL 103 0,73 0,69 99,3 99,3 2 10. Monitoramento 2,3 1,30 1,78 42,7 21,6 11. Amadurecimento 4,2 0,24 0,26 94,2 93,8 12. Inoculação 5x105 céls./mL 12,6 0,31 0,25 97,5 98,0 13. Monitoramento 2,7 0,22 0,21 91,9 92,1 14. Saxitoxinas extra 3 µg/L 3,6 0,19 0,20 94,6 94,5 3 15. Monitoramento 2,3 0,18 0,20 92,1 91,3
No que diz respeito aos valores de turbidez no efluente dos filtros pode-se observar que, de uma forma geral, ocorreram comportamentos bastante semelhantes. Durante o período de amadurecimento dos filtros (Fases 1, 8 e 11), percebe-se claramente a diminuição da turbidez efluente com o passar dos dias, caracterizando o aumento da eficiência de remoção devido ao desenvolvimento da comunidade microbiológica.
Durante as fases de inoculação de células, observa-se que quando a água afluente continha 1x105 e 5x105 céls./mL de C. raciborskii (Fases 2 e 12) não houve alterações significativas nos valores da turbidez do efluente, ou seja, os valores da turbidez da água filtrada eram similares aos observados no final das fases de amadurecimento (Fases 1 e 11), onde não havia adição de células na água bruta. Por outro lado, durante a alimentação dos filtros com água contendo concentrações mais elevadas de células de C. raciborskii (1x106 céls./mL a 6x106 céls./mL), foi verificado que houve um impacto na turbidez da água efluente. Esse impacto foi mais evidente durante as fases de simulação de floração com concentração de 5x106 céls./mL e 6x106 céls./mL (Fases 6 e 9) e nos dias subseqüentes de monitoramento (Fase 10). Contudo, os filtros promoveram uma elevada eficiência de remoção de turbidez, acima de 90%, com exceção da Fase 10, como pode ser observado na Tabela 5.5.
Ainda de acordo com a Tabela 5.5, pode-se perceber que a remoção de turbidez dos filtros lentos foi sempre menor nos períodos de monitoramento do que nos períodos de alimentação com células. A redução da eficiência é tanto maior quanto maior é a concentração de células na fase anterior. Durante a Fase 10, que é posterior a alimentação dos filtros com água contendo 6x106 céls./mL, obteve-se 21,6% de remoção de turbidez no FLA-2, indicando a possibilidade de arraste de células previamente retidas. Entretanto, essa hipótese só poderá ser confirmada com a análise dos dados de clorofila-a e saxitoxinas intracelulares.
Os resultados apresentados na Figura 5.3 indicam que a presença de saxitoxinas extracelulares na ordem de 3µg/L na água bruta parece não influenciar na turbidez da água filtrada.
Apesar da tendência de elevação no valor da turbidez do efluente dos filtros lentos durante as fases de inoculação de altas concentrações de células na água afluente aos filtros lentos, chegando ao valor máximo de 1,8UT, na Fase 10, verifica-se que os valores de turbidez da água filtrada estão de acordo com o limite máximo de 2UT admitido pela Portaria MS nº 518 (Brasil, 2004) para efluentes de filtros lentos, mesmo durante o amadurecimento, não impossibilitando, no que diz respeito à esse parâmetro, o uso dos filtros lentos de areia para o tratamento de águas com elevadas concentrações de C. raciborskii e saxitoxinas extracelulares. No entanto, a significância sanitária da presença dessas células e toxinas só poderá ser de fato avaliada com as análises de saxitoxinas intracelulares e extracelulares. 5.1.3 – Clorofila-a
A clorofila-a é um pigmento fotossintético presente nas algas e cianobactérias, sendo uma medida indireta da concentração de células de C. raciborskii. Os resultados das análises de clorofila-a da água bruta e filtrada, relativos aos Experimentos 1, 2 e 3, são apresentados nas Figuras 5.4, 5.5 e 5.6.
A Tabela 5.6 apresenta os valores médios de teor de clorofila-a da água afluente e efluente dos filtros lentos bem como a remoção de clorofila-a durante os Experimentos 1, 2 e 3 ao longo de cada fase experimental.
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Tempo de operação (dia)
C lo ro fi la -a (µµµµ g /L ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 1 2 3 4 Fase 5 6
Fase 1- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 2, 4, 6 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 1x105, 1x106 e 5x106 céls./mL, respectivamente. Fases 3 e 5 - M o nito ramento (água lago P arano á)
Figura 5.4 – Clorofila-a na água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 1
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Tempo de operação (dia)
C lo ro fi la -a (µµµµ g /L ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 8 9 10
Fase 8 - A madurecimento (água lago P arano á). Fase 9 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 6x106 céls./mL. Fase 10 - M o nito ramento (água lago P arano á)
Figura 5.5 – Clorofila-a na água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 2
Analisando-se as Figuras 5.4, 5.5 e 5.6, pode-se perceber que o comportamento dos dados de clorofila-a na água afluente aos filtros lentos se assemelha ao observado para os resultados de turbidez, apresentando cinco elevações (picos) que correspondem às fases de simulação de floração de C. raciborskii com valores de concentração de clorofila-a em torno de 55µg/L, 270µg/L, 580µg/L, 940µg/L e 168µg/L, correspondentes, respectivamente, às Fases 2, 4, 6, 9 e 12.
0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tempo de operação (dia)
C lo ro fi la -a (µµµµ g /L ) AB FLA-1 FLA-2 Fase 11 12 13 14 15
Fase 11- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 12 e 14 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de 5x105 céls./mL e 3µg/L de saxitoxinas, respectivamente. Fases 13 e 15 - M onitoramento (água lago P arano á)
Figura 5.6 – Clorofila-a na água afluente (AB) e efluente dos filtros lentos de areia (FLA-1 e FLA-2) durante o Experimento 3
Tabela 5.6 – Valor médio de teor de clorofila-a da água afluente e efluente dos filtros lentos e remoção de clorofila-a durante os Experimentos 1, 2 e 3.
Clorofila-a (µµµµg/L) Remoção (%)
Exp Fase
AB FLA-1 FLA-2 FLA-1 FLA-2
1. Amadurecimento 9,5 1,8 1,7 80,6 81,6 2. Inoculação 1x105 céls./mL 55,2 1,7 1,4 97,0 97,5 3. Monitoramento 11,9 0,5 0,6 96,0 94,7 4. Inoculação 1x106 céls./mL 271,2 1,6 1,2 99,4 99,6 5. Monitoramento 18,9 0,7 0,7 96,4 96,3 6. Inoculação 5x106 céls./mL 585,8 3,4 6,8 99,4 98,8 1 7. Monitoramento - - - - - 8. Amadurecimento 20,4 1,8 1,8 91,3 91,3 9. Inoculação 6x106 céls./mL 948,7 5,0 2,0 99,5 99,8 2 10. Monitoramento 7,9 8,4 8,1 -7,0 -2,5 11. Amadurecimento 7,6 1,5 1,5 80,7 79,8 12. Inoculação 5x105 céls./mL 168,4 0,8 0,7 99,5 99,6 13. Monitoramento 7,5 1,0 0,8 86,1 89,4 14. Saxitoxinas extra 3 µg/L 10,4 0,8 0,7 92,0 93,0 3 5. Monitoramento 5,6 0,5 0,7 90,5 88,1
Com relação à qualidade dos efluentes dos filtros lentos, verifica-se que a presença de 1x105 e 5x105 céls./mL de C. raciborskii na água bruta, respectivamente, Fases 2 e 12, não provocou alteração na qualidade do efluente, ou seja, os filtros lentos produziram efluente com valores residuais similares aos observados no final do período de amadurecimento (Fases 1 e 11), onde não havia adição de células. Já nas Fases 4, 6 e 9, onde foram
afluente, nota-se um aumento na concentração de clorofila-a no efluente dos filtros, atingindo valores na faixa de 2 a 10µg/L. Apesar disso, a remoção de clorofila-a nos filtros lentos foi bastante elevada, apresentando uma média acima de 98,8% para ambos os filtros lentos, como pode ser observado na Tabela 5.6.
Com relação aos dados obtidos durante as fases de monitoramento, observa-se na Fase 4, após a inoculação de 106 céls./mL na água bruta, uma contínua diminuição na concentração de clorofila-a na água efluente dos filtros, indicando o retorno aos níveis de residuais observados antes da fase de inoculação de células na água bruta. Durante a Fase 10, de monitoramento posterior a simulação de uma água bruta contendo 6x106 céls./mL de C. raciborskii, verificou-se que o efluente dos filtros lentos apresentavam maior concentração clorofila-a do que estava presente na água bruta, indicando a ocorrência de arraste de células previamente retidas no meio filtrante promovendo um valor negativo de eficiência de remoção de clorofila-a nos filtros lentos (Tabela 5.6).
Os resultados de clorofila-a, conjuntamente com aqueles obtidos para o parâmetro turbidez, indicam que, para as condições avaliadas nos experimentos, não há um transpasse significativo de células pelos filtros lentos durante as fases de inoculação de células na água afluente aos filtros lentos. Porém há um arraste de células previamente retidas no meio filtrante quando os filtros voltam a ser alimentados com água com baixa concentração de células. Esse comportamento difere dos resultados obtidos nos estudos de filtração lenta para remoção de Microcystis aeruginosa realizados por Sá (2002 e 2006). Nesses estudos foi constada uma grande ocorrência de traspasse de células de Microcystis
aeruginosa durante as fases de simulação de floração, chegando-se a detectar 45µg/L de clorofila-a no efluente dos filtros lentos quando estes foram alimentados, por dois dias, com água contendo 356µg/l de clorofila-a correspondente à 2x106 céls./mL de M.
aeruginosa.
Essa diferença de comportamento provavelmente é explicada pela diferença de morfologia das células de cada espécie de cianobactéria. As células da espécie Microcystis aeruginosa são esféricas, com diâmetro variando entre 4,0 e 6,5µm, enquanto que as células de
Cylindrospermopsis raciborskii são filamentosas, com 7 a 11µm de comprimento e 2 a 3µm de largura, sendo que um filamento contém em média 10 células, deste modo o
filamento de C. raciborskii possui em média 90µm de comprimento (Sant’Anna e Azevedo, 2000). A Figura 5.7 apresenta uma imagem de um filamento de
Cylindrospermopsis raciborskii e de células de Microcystis aeruginosa.
Figura 5.7 - Foto de espécies de cianobactérias: (a) filamento de Cylindrospermopsis
raciborskii (Di Bernardo et al., 2003); (b) células de Microcystis aeruginosa (Silva, 2005b).
5.1.4 – Saxitoxinas
Nesse item são apresentados e discutidos os resultados das análises de saxitoxinas intracelulares e extracelulares. As saxitoxinas intracelulares são uma medida indireta da concentração de células intactas de C. raciborskii, enquanto que as saxitoxinas extracelulares referem-se ao material dissolvido. A depender da concentração dessas sustâncias na água bruta, pode fornecer informação sobre o traspasse, ou sobre a ocorrência de lise celular.
Devido a complexidade e demanda de tempo do preparo das amostras para as análises de saxitoxinas pelo método CLAE, optou-se por avaliar somente as amostras efluentes do FLA-1. Contudo, foram realizadas algumas análises do efluente do FLA-2 e constatou-se que os efluentes dos dois filtros lentos possuem a mesma tendência de comportamento. Esse comportamento similar também pode ser observado pelos dados de turbidez e clorofila-a da água efluente dos filtros lentos apresentados nos itens anteriores.
Os valores de concentração de saxitoxinas intra e extracelulares presente na água bruta e na água filtrada durante os Experimentos 1, 2 e 3 estão apresentados, respectivamente, nas Figuras 5.8, 5.9 e 5.10. Para efeito de construção dos gráficos das Figuras 5.8 a 5.10, os valores de saxitoxinas nas amostras analisadas que não foram detectáveis pelo equipamento de CLAE, foram considerados iguais a 0,01.
20 microns
(a)
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Tempo de operação (dia)
S a x it o x in a s (µµµµ g /L )
AB STXs-Intra AB STXs-Extra FLA-1 STXs-Intra FLA-1 STXs-Extra
Fase 1 2 3 4 Fase 5 6
Fase 1- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 2, 4, 6 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 1x105, 1x106 e 5x106 céls./mL, respectivamente. Fases 3 e 5 - M o nito ramento (água lago P arano á) ND
Figura 5.8 - Concentração de saxitoxinas intra e extracelulares na água afluente (AB) e efluente ao filtro lento 1 (FLA-1) durante o Experimento 1
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Tempo de operação (dia)
S a x it o x in a s (µµµµ g /L )
AB Intra AB Extra FLA-1 Intra FLA-1 Extra
Fase 8 9 10
Fase 8 - A madurecimento (água lago P arano á). Fase 9 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de C. racibo rskii de 6x106 céls./mL. Fase 10 - M o nito ramento (água lago P arano á)
ND
Figura 5.9 - Concentração de saxitoxinas intra e extracelulares na água afluente (AB) e efluente ao filtro lento 1 (FLA-1) durante o Experimento 2
A Tabela 5.7 apresenta os valores médios das concentrações de saxitoxinas intra e extracelulares detectadas nas amostras de água bruta durante as fases de inoculação de células de C. raciborskii e saxitoxinas extracelulares.
De acordo com a Tabela 5.7 e as Figuras 5.8 e 5.9 foram detectadas concentrações relativamente baixas de saxitoxinas intracelulares nas amostras de água bruta provenientes das concentrações de células de 1x105 e 5x105 céls./mL (Fases 2 e 12). Como pode ser
visto, apesar da Fase 12 (5x105 céls./ml) ter sido simulado uma floração com maior concentração de células de C. raciborskii, a água bruta continha uma concentração de saxitoxinas intracelulares na mesma grandeza da Fase 2 (1x105 céls./mL).
0,01 0,10 1,00 10,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tempo de operação (dia)
S a x it o x in a s (µµµµ g /L )
AB STXs-Intra AB STXs-Extra FLA-1 STXs-Intra FLA-1 STXs-Extra
Fase 11 12 13 14 15
Fase 11- A madurecimento (água lago P arano á). Fases 12 e 14 - A limentação do s filtro s co m água co ntendo co ncentraçõ es de 5x105 céls./mL e 3µg/L de saxitoxinas, respectivamente. Fases 13 e 15 - M onitoramento (água lago P aranoá)
ND
Figura 5.10 - Concentração de saxitoxinas intra e extracelulares na água afluente (AB) e efluente ao filtro lento 1 (FLA-1) durante o Experimento 3
Tabela 5.7 - Concentração de saxitoxinas intracelulares e extracelulares na água bruta durante as fases experimentais dos Experimentos 1, 2 e 3.
Saxitoxinas intra (µµµg/L) µ Saxitoxinas extra (µµµg/L) µ
Exp. Fase Concentração testada
neoSTX STX neoSTX + STX neoSTX STX neoSTX + STX
2 1x105 céls./mL 0,3 0,3 0,6 0,2 0,2 0,4 4 1x106 céls./mL 1,3 1,9 3,2 1,1 0,4 1,5 1 6 5x106 céls./mL 34,8 6,1 40,9 5,5 3,7 9,2 2 9 6x106 céls./mL 41,6 9,6 51,2 2,7 0,1 2,8 12 5x105 céls./mL 0,4 0,1 0,5 0,2 0,1 0,3 3 14 3 µg/L - - - 1,1 1,7 2,8
De fato, o que corre é que a produção de toxina por célula de cianobactéria ainda não foi devidamente esclarecida, e sabe-se que o grau de produção de toxina de uma cepa tóxica pode depender de fatores como temperatura, luminosidade, meio de cultivo e idade das células (Sá, 2006). Nesse trabalho, ainda que se tenha feito grande esforço para que as células fossem cultivadas em condições controladas de luz, temperatura, e sempre utilizando o mesmo meio de cultivo (ASM-1), é provável que ao se realizar um grande volume de cultivo como o utilizado nas Fases 4, 6 e 9 em que foram necessários diversos
recipientes, entre eles recipientes de 20L, as produções de cianotoxinas podem ter sido afetadas.
Outra hipótese que não pode ser descartada é a do erro inerente ao processo de purificação e concentração e durante a análise de saxitoxinas no CLAE, particularmente a recuperação de saxitoxinas no processo de purificação e concentração pode variar e não atinge 100%. Testes de recuperação das saxitoxinas realizados por Oliveira (2005) com o intuito de avaliar a eficiência do processo de purificação e concentração (metodologia do processo igual a adotada no presente trabalho descrita no item 4.4.3.1 do Capitulo 4), alcançaram valores de recuperação de 48% e 65% para os extratos de amostras de neoSTX e STX, respectivamente. Por esta razão, a análise dos resultados, deve ser realizada com cautela, buscando valorizar mais as tendências e comportamento (aspectos qualitativos) do que os valores absolutos (quantitativos).
As análises da água efluente dos filtros lentos revelaram que nas fases de simulação de floração de 1x105 e 5x105 céls./mL (Fases 2 e 12) não foi detectada a presença de saxitoxinas intracelulares, resultado que também foi observado no estudo de Arantes (2004). De fato não era esperado que fosse detectada a presença de saxitoxinas intracelulares, pois se assumirmos por aproximação a mesma remoção de clorofila-a, o que é razoável, era de se esperar que o efluente dos filtros lentos apresentasse valores abaixo do limite de detecção do método CLAE (0,2µg/L).
Já nas fases de inoculação de células na água bruta nas concentrações de 106, 5x106 e 6x106 céls./mL (Fases 4, 6, 9) e fases de monitoramento (Fases 5 e10 ) foi observada a presença de saxitoxinas intracelulares, indicando a presença de células de C. raciborskii, e, portanto confirmando os resultados de clorofila-a, em que houve um ligeiro aumento na clorofila-a dos efluentes dos filtros lentos durante essas fases experimentais.
A semelhança do comportamento dos valores de clorofila-a e saxitoxinas intracelulares na água efluente ao FLA-1 pode ser verificada nos gráficos (a) e (b) da Figura 5.11, que apresentam respectivamente, as concentrações de clorofila-a e saxitoxinas intracelulares presentes na água efluente ao FLA-1 durante o Experimento 1 e Experimento 2.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 16 17 18 19 20 21 22 T e m po de o pe ra ç ã o ( dia ) µµµµ µµµµ
FLA -1 clo ro fila-a FLA -1 Intra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 T e m po de o pe ra ç ã o ( dia ) µµµµ µµµµ
FLA -1 clo ro fila-a FLA -1 Intra
Fases 4 e 6 - Ino culação de 1x106 e 5x106, respectivamente. Fase 5 - M o nio ramento
Fase 9 - Ino culação de 6x106 Fase 10 - M o nio ramento
4 Fase 5 6 Fase 9 Fase 10
(a) (b)
Figura 5.11 – Concentração de clorofila-a e saxitoxinas intracelulares na água efluente do FLA-1 durante: (a) Experimento 1; (b) Experimento 2.
Analisando a Figura 5.11, observa-se o pico de clorofila-a e saxitoxinas intracelulares no 27º dia (Fase 5) do Experimento 1, indicando o arraste de células previamente retidas no meio filtrante. Ao longo das Fases 6, 9 e 10, o comportamento dos dois parâmetros também é muito similar.
Durante a Fase 6, em que os filtros foram alimentados com água contendo uma